واقعیت مجازی چیست؟ تفاوت واقعیت افزوده و واقعیت مجازی در چیست؟

واقعیت مجازی محیط سه بعدی است که کاربران از طریق آن با محیط مجازی تعامل دارند و محیط واقعیت مجازی چیزی مشابه دنیای واقعی است ؛ کاربران از طریق حواس آن را درک می کنند. شبیه سازی محیط مجازی از طریق تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری صورت می گیرد و کاربران برای تعامل با این واقعیت مجازی نیاز به پوشیدن عینک، کلاه و … دارند. هر چه ارتباط کاربران با محیط مجازی فراگیرتر باشد و جذب این محیط شوند درک و باور واقعی تر از این فناوری خواهند داشت. 

فرض کنید همه اتفاقات تخیلی و دور از ذهن را از نزدیک احساس کنید و تجربه شگفت انگیز و جذاب از دنیای مجازی را کسب کنید.همچنانکه واقعیت مجازی تا به اینجا پیشرفت زیادی داشته و توانسته محیط مجازی تعاملی را برای کاربران فراهم کند.  ما نیز در این مقاله در پی پاسخ به این سوال هستیم که واقعیت مجازی چیست؟ تفاوت واقعیت افزوده و واقعیت مجازی در چیست؟

واقعیت مجازی (Virtual Reality) چیست؟

واقعیت مجازی (Virtual Reality) از طریق شبیه سازی رایانه ای انجام می شود و کاربران می تواند با محیط مجازی سه بعدی ارتباط برقرار کنند. اپلیکیشن های واقعیت مجازی با استفاده از هوش مصنوعی و با دریافت اطلاعات از طریق تجهیزاتی از جمله کلاه، عینک و … اطلاعات را دریافت یا ارسال می کنند که در نهایت کاربر موفق به تعامل با این محیط می شود.

شبیه سازی محیط مجازی احساس واقعی حضور در آن فضا را به کاربران می دهد و با حرکت دست و سر و صورت کاربر این حس باور پذیرتر می شود. در واقع زمانی که کاربر حرکت  می کند ارتباط از طریق سنسورهای حرکتی برقرار می شود و کاربر می تواند محیط مجازی شبیه سازی شده را ببیند و تجربه های شگفت انگیزی کسب کند. 

واقعیت مجازی از طریق شبیه سازی کامپیوتری صورت می گیرد که دنیای دیگری را به انسان نشان می دهد. فناوری واقعیت مجازی سعی در شبیه سازی و ایجاد تخیلی نزدیک به واقعیت است که تجربه سه بعدی واقعی را به کاربر ارائه دهد. با استفاده از واقعیت مجازی کاربر می تواند وقایعی را که در دنیای واقعی دشوار یا غیرممکن است مشابه دنیای واقعی تجربه کند.  

فناوری واقعیت مجازی نیاز به تجهیزات جانبی از جمله عینک واقعیت مجازی، هدست واقعیت مجازی یا دستکش لمسی و مواردی از این دست دارد که با دسترس بودن این ابزارها همه افراد می توانند استفاده از واقعیت مجازی را تجربه کنند. بطور مثال کاربر با پوشیدن دستکش واقعیت مجازی می تواند عناصری را جابجا کند و دنیای واقعیت مجازی را از نزدیک لمس کند. 

بیشتر بخوانید: واقعیت افزوده چیست؟ به بهانه معرفی هدست واقعیت افزوده vision pro جدید

چرا به واقعیت مجازی نیاز داریم؟

پس از آشنایی با مفهوم واقعیت مجازی نکته ای که توجه اغلب افراد را جلب می کند این است که چرا به واقعیت مجازی نیاز داریم؟ چه چیزی توسعه و گسترش واقعیت مجازی را با ارزش می کند؟ در پاسخ به این سوالات باید گفت سرگرمی و هیجان همیشه محبوب و پرطرفدار بوده، از جمله این سرگرمی ها می توان به فیلم های سه بعدی یا بازی های ویدئویی اشاره کرد. صنعت بازی سازی یک صنعت پرطرفدار با درآمد چند میلیارد دلاری است و همیشه بین افراد محبوبیت داشته است. اما کاربرد واقعیت مجازی فقط در بازی سازی و جنبه سرگرمی خلاصه نمی شود. واقعیت مجازی کاربردهای متنوعی در زمینه های گوناگون دارد که برخی از آنها عبارتند از:

• صنعت دکوراسیون و معماری
• ورزش 
• پزشکی
• هنر
• سرگرمی و بازی سازی 

پیشرفت واقعیت مجازی و استفاده از آن در زمینه های گوناگون منجر به اکتشافات جدید و هیجان انگیزی می شود که تاثیر مستقیمی بر زندگی ما دارد. 

واقعیت مجازی با حضور پررنگ خود تجربه هیجان انگیزی را برای کاربران به همراه دارد، هر جا که انجام کاری برای انسان دور از انتظار یا غیر واقعی باشد واقعیت مجازی می تواند پاسخ کنجکاوی های ما را بدهد و تجربیات غیرقابل باور و هیجان انگیز را برای ما به ارمغان آورد.  واقعیت مجازی در مواردی از جمله آموزش عملی به جراحان کارآموز پزشکی برای شبیه سازی جراحی های دارای ریسک و … به کار می رود. 

انواع واقعیت مجازی 

فناوری واقعیت مجازی مسیر طولانی برای انتقال حس واقعی به کاربران طی کرده است و این امید کاربردهای بیشتر و پیشرفت های جدید این فناوری در صنایع مختلف را می دهد. در ادامه به انواع واقعیت مجازی پرداخته شده است. 

• واقعیت مجازی غیرفراگیر

این نوع از واقعیت مجازی(Virtual Reality) اشاره به محیط شبیه سازی دارد که با استفاده از صفحه کامپیوتر قابل مشاهده است. کاربر از طریق صفحه کلید، ماوس یا تجهیزات ورودی دیگر محیط مجازی را کنترل می کند اما نمی تواند به طور مستقیم در محیط واقعیت مجازی نفوذ کند. به طور مثال کاربری که از طریق اپلیکیشن واقعیت مجازی دکوراسیون اتاق را طراحی می کند. 

• واقعیت مجازی نیمه فراگیر

نوع دیگر واقعیت مجازی که تجربه مجازی جزئی را به کاربر انتقال می دهد با استفاده از صفحه کامپیوتر یا از طریق عینک یا هدست واقعیت مجازی در دسترس است. واقعیت مجازی نیمه فراگیر بیشتر بر شبیه سازی سه بعدی از جنبه بصری متمرکز است و حرکت فیزیکی را به طور کامل به این موضوع دخالت نداده است. نمونه موردی از این فناوری شبیه ساز پرواز که اغلب نیروی هوایی ارتش با هدف آموزش به خلبانان استفاده می کنند. 

• واقعیت مجازی فراگیر

واقعیت مجازی فراگیر سطح بالایی از شبیه سازی مجازی را اجرا می کند و کاربر را کاملا وارد دنیای مجازی شبیه سازی شده می کند. کاربران ورود به دنیای مجازی را با تمام حواس بینایی، صدا و لامسه درک می کنند و با استفاده از تجهیزاتی مانند کلاه ایمنی، عینک، هدست واقعیت مجازی یا دستکش با محیط واقعیت مجازی ارتباط دارند. این نوع از واقعیت مجازی در صنعت بازی سازی و آرایشی و بهداشتی و … نفوذ گسترده ای داشته و طرفداران زیادی هم دارد. 

• واقعیت مجازی مشارکتی 

واقعیت مجازی مشارکتی نوع دیگری از واقعیت مجازی است که افراد با وجود حضور در دنیای واقعی متفاوت در محیط مجازی کنار هم جمع می شوند و با هم ارتباط برقرار می کنند؛ کاربران به صورت شخصیت های سه بعدی با هم صحبت می کنند. برای برقراری ارتباط در واقعیت مجازی مشارکتی اغلب کاربران از میکروفون یا هدست استفاده می کنند.  

بیشتر بخوانید: خانه هوشمند چیست؟ | هوشمندسازی ساختمان چگونه انجام می شود؟       

فناوری واقعیت مجازی چگونه کار می کند؟

واقعیت مجازی به عنوان تکنولوژی شبیه سازی محیط برای خلق فضای سه بعدی است که کاربر تجربه ای کاملا نزدیک به واقعیت را کسب می کند و در آن غوطه ور می شود. کاربر با تجربه دنیای سه بعدی امکان کنترل آن را هم دارد و با استفاده از تجهیزات مناسب از جمله هدست می تواند به اکتشافات جدید دست پیدا کند که در دنیای واقعی انجام آن غیر ممکن یا سخت است. فناوری واقعیت مجازی برای درک ویدئوها و تصاویر سه بعدی با در نظر گرفتن موقعیت تصویر و عناصر موجود در آن با استفاده از دوربین، هوش مصنوعی و سایر تجهیزات امکان پذیر می شود. 

برای استفاده از این فناوری به یک هدست واقعیت مجازی، کامپیوتر یا کنسول برای شبیه سازی محیط سه بعدی نیاز است همچنین حسگرهایی که برای ردیابی حرکت کاربر استفاده می شود. علاوه بر این سنسورهایی هم با هدف ردیابی صدا طراحی و نصب می شود. هدست ها به گونه ای طراحی شده اند که نمایشگر آن، تصویر را به دو قسمت برای نمایش با چشم چپ و راست تقسیم می کند.

برای استفاده از هدست واقعیت مجازی، این دستگاه از طریق کابل به کامپیوتر وصل می شود تا تصاویر از طریق آن با شبیه سازی مجازی سه بعدی به شما نمایش داده شود. البته هدست های بی سیم هم هستند که می توان با استفاده از گوشی هوشمند یا کنسول تجربه ورود به دنیای مجازی را داشت. 

هدست های واقعیت مجازی با هدف غوطه ورشدن کاربران در محیط مجازی و کسب تجربه نزدیک واقعیت این محصولات را عرضه می کنند. در کنار هدست های واقعیت مجازی، سنسورهایی نیز با هدف ردیابی حرکات سر، دست و بدن استفاده می شود که با هدف ایجاد تجربه جذاب محیط واقعیت مجازی به کار میرود. در کنار حسگرها، یک سری گجت هایی نیز برای ردیابی حرکت استفاده می شود که از جمله آنها می توان به دستکش هوشمند، یا ردیابی با لیزر لایت هاوس اشاره کرد. 

گجت های هوشمند به  گونه ای طراحی شده اند که می توانید هر کاری را در واقعیت مجازی انجام دهید و نتیجه آن را مانند یک بازی هیجان انگیز ببینید. به طور مثال فرض کنید شما به عنوان یکی از شخصیت های بازی در واقعیت مجازی در مقابل دشمن قرار گرفته اید و با زدن مشت با او مبارزه می کنید. با پوشیدن دستکش های هوشمند دستتان را مشت می کنید و ضربه می زنید درست مثل اتفاقی که در واقعیت اتفاق می افتد. 

سنسورهای ردیابی حرکت طوری تنظیم شده اند که تمام حرکات شما در دنیای واقعیت مجازی از جمله حرکت به جلو، عقب، پایین و حرکات سر در تمام جهات را با دقت دنبال و شبیه سازی می کنند؛ و حس واقعی بودن را به شما منتقل می کند. به طور مثال بحث ردیابی حرکت در بازی های واقعیت مجازی مانند بوکس اهمیت زیادی دارد، چون از طریق ردیابی حرکات تشخیص می دهد که کاربر چه زمانی روبه عقب حرکت می کند یا چه زمانی آماده مشت زدن به رقیب است و همه این حرکات را با دقت بالایی تشخیص می دهد. 

واقعیت مجازی کجا استفاده می شود؟

در این بخش به بررسی موارد استفاده واقعیت مجازی پرداخته شده است.

• آموزش

واقعیت مجازی با هزینه کم و به صورت کاربردی به آموزش کاربران می پردازد. آموزش در زمینه های با ریسک بالا یا زمینه های تخصصی مانند آموزش خلبانان، آتش نشان ها، پزشکی و … انجام می شود. از طرفی واقعیت مجازی می تواند خدمات زیادی برای آموزش در موسسات آموزشی ارائه دهد. به طور مثال برای آموزش تاریخ به دانش آموزان از طریق شبیه سازی فضا سبک زندگی در آن بازه زمانی را نشان می دهد. 

• فروشگاه های آنلاین لباس، لوازم آرایشی، مبلمان و …

واقعیت مجازی به کمک فروشگاه های آنلاین آمده و از طریق اپلیکیشن های واقعیت مجازی به کاربران این امکان را فراهم کرده که لباس ها را بر اساس سایز و رنگ های مختلف امتحان و خریداری کنند. یا فروشگاه های لوازم آرایشی به کاربران کمک می کند تا لوازم آرایشی را روی صورت خود تست کنند. برای خرید لوازم خانگی یا مبلمان تصویرسازی سه بعدی از چیدمان و دکوراسیون لوازم خانه را به کاربر ارائه می دهد تا کاربران متناسب با دکوراسیون منزل خود انتخاب درستی داشته باشند. یا به طور مثال برای خرید عینک، انواع عینک را روی صورت خود امتحان کنند و به این صورت شانس خرید هم افزایش می یابد. 

• املاک و گردشگری

واقعیت مجازی به حوزه مشاوران املاک نیز ورود کرده و به خریداران کمک می کند تا به صورت مجازی از خانه ها بازدید کنند و خانه های مختلف را با هم مقایسه کنند. یا به توریست ها کمک می کند تا تجربه لذت بخش از تورمجازی داشته باشند بدون آنکه نیاز به حضور آنها در آن مکان باشد؛ و مکان هایی را می بینند که شاید هیچ وقت در واقعیت نتوانند آنجا را از نزدیک تجربه کنند.

• سرگرمی و بازی 

واقعیت مجازی از قبل به دنیای بازی هم وارد شده است، اما در پیشرفت های اخیر خود صنعت سرگرمی و فیلم سازی را هم متحول کرده است چنانکه به کاربران این امکان را فراهم می کند تا مستقیما در صحنه فیلم حضور داشته باشند یا جای بازیگران قرار بگیرند. 

مزایا و معایب واقعیت مجازی 

• مزایای واقعیت مجازی 

1. با ورود واقعیت مجازی در حوزه های مختلف این امکان برای کاربران فراهم شده که در زمینه های مختلف از جمله پرواز، حضور در مکان های مختلف، نگاه کردن، تبدیل شدن به شخصیت های سه بعدی و … تجربیات متفاوت و لذت بخشی داشته باشند.
2. فناوری واقعیت مجازی ضمن ایجاد ارتباط بین کاربر با محیط مجازی بسیاری از کارها از جمله آموزش و صنایع دیگر را آسان کرده است. 

3.فناوری واقعیت مجازی شانس تجربه، غوطه ور شدن و امتحان فرصت هایی را به کاربران می دهد که برخی از آنها را شاید هیچ وقت در دنیای واقعی تجربه نکنند. 

بیشتر بخوانید: نقش اینترنت اشیا (IOT) در زندگی مدرن

• معایب واقعیت مجازی 

1. از آنجایی که انسان دوست دارد هر آنچه که هست را در قالب دنیای واقعی تجربه کند پس فناوری واقعیت مجازی به تنهایی نقص دارد؛ هر چقدر هم که توسعه یابد باز هم نمی تواند دنیای واقعی را کنار بگذارد. 
2. برای پیاده سازی فناوری واقعیت مجازی نیاز به تجهیزات سخت افزاری، نرم افزاری و ابزارهای جانبی هست که برای برخی افراد پرداخت هزینه آن راحت نیست. 
3. برخی از ابزار مورد نیاز برای واقعیت مجازی قابل استفاده توسط همه افراد نیست و به طور مثال وزن زیادی دارد و تحمل طولانی مدت آن آسان نیست. 
4. در این نوع فناوری بخصوص از نوع فراگیر کاربر کاملا وارد محیط مجازی می شود و به هر حال واقعی نیست. 

تجهیزات جانبی واقعیت مجازی 

1.دستکش واقعیت مجازی

دستکش واقعیت مجازی در انتقال حس طبیعی تر و تجربه جذاب تر به کاربر از طریق لمس نقش مهمی دارد. 

2.ردیاب برای بدن 

ردیاب واقعیت مجازی هم تا حد بالایی از غوطه وری و احساس کامل تری از واقعیت مجازی را به کاربر منتقل می کند. ردیاب تمام بدن به عنوان ابزار آموزشی واقعیت مجازی ارائه می شود.

3.لنزهای واقعیت مجازی

لنزهای  واقعیت مجازی برای ایمنی بیشتر و روی لنز هدست واقعیت مجازی قرار می گیرد. نقش حفاظتی در مقابل خراش و اثر انگشت دارد، همچنین نور مضر که موجب فشار چشم می شود را فیلتر می کند. 

4.تردمیل های همه جهته(ODT)

این ابزاربه کاربران کمک می کند تا در هر جهتی که می خواهند حرکت کنند و آزادانه در واقعیت مجازی حرکت کنند و تجربه ای نزدیک به واقعیت و اصطلاحا غوطه وری را به کاربر انتقال می دهد.

ویژگی های واقعیت مجازی 

• دنیای مجازی 

یکی از ویژگی های واقعیت مجازی وجود دنیای مجازی است که با  شبیه سازی کامپیوتری اتفاق می افتد. 

• غوطه وری

کاربران در واقعیت مجازی با اینکه از نظر فیزیکی در دنیای واقعی هستند اما وارد محیط مجازی می شوند. برای این کار هدست های واقعیت مجازی میدان دید کاربران را پر می کنند و با صداهایی که از هدفون به دست می آید کاربر کاملا در محیط مجازی غوطه ور است. 

• انتقال حس 

کاربران با گذاشتن هدست کمک می کنند تا هدست موقعیت آنها را با استفاده از سنسورها ردیابی کند و موقعیت های تصویر با حرکت های کاربر تنظیم شود. در نتیجه کاربران با حرکت سر، دست و بدن احساس می کنند که در محیط شبیه سازی شده در حال حرکت هستند و حس نزدیک به واقعیت را دریافت می کنند.

• تعامل

محیط مجازی شبیه سازی شده با واقعیت افزوده دارای اجزایی است که کاربران از طریق آنها می توانند با دنیای واقعیت مجازی تعامل داشته باشند. این ارتباطات می تواند مانند برداشتن اشیا، لمس کردن، فشار دکمه و … باشد. 

• صدا در واقعیت مجازی 

برای درک بهتر تجربیات حاصل از واقعیت مجازی صدا نیز نقش کلیدی دارد. صدا و تصویر در کنار هم موجب حس واقعی از حضور در فضا شده و صداها به کاربران برای تجربه مجازی اهمیتی زیادی دارد. اپلیکیشن های واقعیت مجازی علاوه بر تصویر سه بعدی، از طریق ایجاد صداهای محیطی تجربیات واقعیت مجازی فراگیر را به کاربران فراهم می کنند.

بیشتر بخوانید: همه چیز درباره خودروهای بدون سرنشین

تفاوت فناوری‌های واقعیت افزوده و واقعیت مجازی 

همانطور که پیش از این نیز اشاره شد در واقعیت افزوده کاربر آنچه را که در دنیای واقعی می بیند با تصاویر و عناصر مجازی به صورت ترکیبی می بیند و چون حضور عینی در محیط واقعی دارد حس طبیعی تر را به او انتقال می دهد. برخلاف واقعیت مجازی که همه چیز توسط کامپیوتر ساخته شده و هر آنچه که کاربر در قالب تصاویر، مدل سازی سه بعدی یا ویدئو و انیمیشن می بیند همه توسط کامپیوتر و با فناوری واقعیت مجازی ساخته شده اند. 

با مطالبی که بیان شد متوجه می شویم که واقعیت مجازی نیازمند تجهیزات اختصاصی است اما بالعکس آن واقعیت افزوده با استفاده از یک اپلیکیشن یا نرم افزار که روی گوشی یا تبلت نصب می شود، با دوربین گوشی یا هدست و سنسورهای دیگر تصاویر به اپلیکیشن واقعیت افزوده داده می شود و بعد از طی مراحل پردازش؛ کاربر تصاویر و صداهای محیط مجازی را مشاهده می کند. 

در مجموع می توان نقطه تمایز واقعیت مجازی و واقعیت افزوده را در این مورد خلاصه کرد که در واقعیت مجازی کاربر در محیطی کاملا مجازی حضور دارد اما در واقعیت افزوده کاربر همچنان که در محیط دنیای واقعی است می تواند اطلاعاتی به شکل تصاویر و مدل های سه بعدی مجازی دریافت کند. 

در ادامه برخی تفاوت های واقعیت مجازی و واقعیت افزوده بیان شده است:

• واقعیت مجازی کاملا مجازی است درحالیکه کاربران در واقعیت افزوده می توانند حضور خود در دنیای واقعی را کنترل کنند.
• واقعیت مجازی توسط کامپیوتر و سیستم کنترل می شود اما واقعیت افزوده به دستگاه خاصی نیاز ندارد. 
• واقعیت مجازی یک محیط مجازی را در ذهن کاربر تقویت می کند، در مقابل واقعیت افزوده عناصر مجازی و واقعی را بهبود می دهد. 
• واقعیت مجازی با فراهم کردن تجربه مصنوعی اما فراگیر دنیای واقعی را مبهم می کند؛ اما واقعیت افزوده تجربیات واقعی کاربران را از طریق تجهیزات دیجیتالی افزایش می دهد. 
• واقعیت مجازی محیط های مجازی را با محرک های حسی شبیه سازی می کند و حرکت کاربران بر محیط مجازی تاثیر دارد. محیط مجازی مکان های واقعی را منعکس می کنند و به صورت مستقل از دنیای واقعی فعلی وجود دارند.

سخن پایانی 

بر طبق مطالب گفته شده در این مقاله واقعیت مجازی فناوری ایجاد محیط مجازی است که به کاربر حسی نزدیک به واقعیت را می دهد گویی که واقعا در آن محیط حضور دارد. این هدف با استفاده از تعداد زیادی فناوری، تجهیزات نرم افزاری و سخت افزاری با استفاده از هوش مصنوعی تحقق می یابد. این تکنولوژی در صنایع مختلف از جمله بازی سازی، آموزش و … کاربردهای فراوانی دارد. 

می توانیم انتظار داشته باشیم که در آینده استفاده های خلاقانه ای از این فناوری شود و روش های جدیدتری برای تعامل انسان و کار با این فناوری از طریق امکانات واقعیت مجازی ارائه شود. فناوری واقعیت مجازی همچنان در حال رشد است و با ساخت انواع هدست های واقعیت مجازی و ترکیب آن با فناوری های مشابه از جمله واقعیت افزوده می تواند استفاده از آن را با اکتشافات هیجان انگیزی همراه کند.